不锈钢与碳钢焊接裂纹如何控制

1. 碳钢上堆焊不锈钢,不锈钢产生裂纹，产生机理以及如何预防，谢谢

防止裂纹的措施之一，是要尽可能的减少木材，焊材中有害元素的含量。

奥氏体钢焊缝中存在少量δ铁素体（4%以上），对防止凝固裂纹有显著的效果，304，321，347钢的焊缝凝固裂纹敏感性较小，其主要原因就是即是本身自熔焊缝中，焊后也会存在少量的δ铁素体的缘故。所以奥氏体不锈钢的配套焊接材料常常在制造时即已经考虑合金元素的含量匹配，使焊缝中形成复合要求的少量铁素体。铁素体的有利作用是对S,P,Si,Nb等元素溶解度较大，能防止这些元素的偏析和形成低熔点共品。焊缝中的铁素体数量是有控制的，过多的铁素体相使焊缝素韧性降低。而且加入在焊后有经受热处理时，可能发生δ→σ+γ`的转变引起焊缝脆化，所以通常18-8，18-12-2等钢的相应焊材铁素体的含量控制在4%～12%之间。

另一方面在某些腐蚀环境，即使轻微的铁素体也可能引起严重的问题，例如在尿素，醋酸等介质中，焊缝中的铁素体会发生选择性腐蚀。纯奥氏体的焊缝金属，通过加入Mn,Mo,W,V,Ti可以改善其凝固裂纹敏感性，如尿素级不锈钢的焊材00Cr25Ni22Mn4Mo2N，00Cr18Ni15Mn5Mo2N钢和耐硫酸，磷酸。有机酸抗孔蚀，应力腐蚀用的00Cr20Ni24Mo5Cu等焊缝金属虽然并不含有铁素体相，但因Mn,Mo含量较高，仍具有良好的抗热烈性能，焊接时不会产生凝固裂纹。Mn在焊缝金属中可与S结合生成高熔点的MnS从而防止S的偏析和产生低熔点共晶，而Mo,W可提高熔池的结晶温度，缩小结晶温度范围，V,Ti可以缩小脆性温度区间BTR.因此均对防止凝固裂纹起到良好作用。

(2)热影响区（液化）裂纹
奥氏体不锈钢焊接热影响区常常可见到紧邻融合线处的热裂纹。这种裂纹与焊缝凝固裂纹形成的原因相同，是由于木材中奥氏体经界残存着比基体熔点低的熔点共晶薄膜，在焊接电弧焊加热总发生熔化，并在随后的冷却中受收缩拉应力的作用热发生开裂。含硼304钢热影响区的液化裂纹。在多层（多道）焊缝中也会遇到液化裂纹，这种情况往往是先焊的焊道中铁素体含量少或无铁素体而存在低熔点共晶薄膜，在随后的焊道德热影响下发生开裂。同样防止热影响区液化裂纹的主要对策是尽可能减少可能生成低熔点共晶的有害元素和偏析程度。因此，在选用刚才和焊材时，特别要注意有害元素的含量，焊接时应采用小的线能量的焊接工艺和规范，防止热影响区过热，以及注意接头设计和焊接程序，尽可能减少焊接残余应力。

(3)高温低塑性裂纹
这种裂纹多数发生在单相奥氏体钢及合金的热影响区或多层焊缝中先一层（道）焊缝上，其产生的温度范围相当于再结晶温度，因此高温低塑性裂纹产生的温度比液化裂纹更低的热影响区。对于奥氏体钢，在低于固相线温度以下的加热过程和冷却过程，其塑性变化是不同的。在加热过程中，起初随温度升高，塑性（Φ值）略有增加，在达到温度t3时塑性开始降低。到达taD时降至零。在冷却过程中，塑性开始恢复，当温度降至t3时已接近原来加热时的水平。但在t2～t1温度范围出现塑性降低。此时如果存在较大的收缩应变，就会引起裂纹。表1中的DTR是用可调拘束裂纹试验测出的奥氏体不锈钢产生高温低塑性裂纹的温度。从表1中的高温低塑性裂纹开始和终了温度及其范围可知，310，316钢分别在1200～840℃和1180～1050℃产生高温低塑性裂纹，其温度范围相应为350℃和130 。而347，321，304三种钢，既未发现裂纹也没测出产生裂纹的DTR温度，表明稳定型奥氏体钢具有较大的高温低塑性裂纹倾向。而亚稳奥氏体钢的敏感性较小，一般焊接过程中不会产生这种裂纹。
奥氏体钢及台金冷却过程中出现塑性降低和产生高温低塑性裂纹的机制相当复杂，简单说与热影响区在“再结晶温度”二次晶界的形成有关。二次晶界又与金属在高温下点阵缺陷(空位、位错)的运动和晶界迁移等扩散行为有关。因此凡是能提高“再结晶温度”和增加扩散激括能的因素都可以阻碍二次晶界的形成，从而降低高温低塑性裂纹的敏感性。焊缝中的铁素体可以有效阻止位错运动，使多层焊缝防止高温低塑性裂纹。合金元素Mo、W、Ta、Ti等可有效地增加多边化激活能，提高再结晶温度，在钢和焊缝中掭加这些元素，都有利于防止高温低塑性裂纹。

奥氏体不锈钢的热裂纹问题，曾经是这类钢最担心的问题。因此也就成为奥氏体钢工艺焊接性的指标。事实上，早期不锈钢制品中，热裂纹是经常出现的，相当多的焊接结构存在隐患，是“带病”工作。随着对奥氏体钢焊接裂纹的成因、不锈钢及焊接材料中元素对裂纹的影响、焊缝中铁素体作用的研究以及新型焊接工艺的开发等，现在奥氏体不锈钢的热裂纹，在实际焊接产品上已经很少发现，显著改进了焊接性，提高了焊接结构的安全程度．可以说奥氏体不锈钢的热裂纹已经有办法避免和清除。

2. 碳钢和不锈钢可以焊接在一起吗有什么影响

应当复用牌号为A302或者A307的不制锈钢焊条（即E309型），因为这二者是异种钢的焊接，更要控制焊缝中母材金属的比例，即熔合比。其目的是减少焊缝裂纹。熔合比过大焊缝过分稀释，可使焊缝中奥氏体成份不足，导致出现马氏体组织，使接头脆性产生裂纹。201不锈钢（奥氏体）与低碳钢（珠光体）相焊，若采用常用的A102、A132不锈钢焊条施焊，焊缝金属中不可避免地要产生马氏体组织，导致焊缝产生裂纹，用E309型焊条施焊，母材金属的熔合比要控制在30%以内，就能获得理想的奥氏体+铁素体双相组织。可以避免焊缝裂纹。减小焊缝熔合比除了正确选择焊条外，还要合理地控制焊接工艺参数，如采用小电流、快速焊、运条不作横向摆动等。A302或者A307的不锈钢焊条均未采用直流焊机，直流反接，电弧稳定，飞溅少。
201不锈钢即(1Cr17Mn6Ni5N),是奥氏体不锈钢，化学成分如下：C≤0.15，Si≤1.0,Mn:5.5-7.5,P≤0.06,S≤0.03,Ni:3.5-5.5,Cr:16-18,N≤0.25.

3. 不锈钢与碳钢的焊接有什么影响

应当用复牌号为A302或者A307的不锈钢焊制条（即E309型），因为这二者是异种钢的焊接，更要控制焊缝中母材金属的比例，即熔合比。其目的是减少焊缝裂纹。熔合比过大焊缝过分稀释，可使焊缝中奥氏体成份不足，导致出现马氏体组织，使接头脆性产生裂纹。201不锈钢（奥氏体）与低碳钢（珠光体）相焊，若采用常用的A102、A132不锈钢焊条施焊，焊缝金属中不可避免地要产生马氏体组织，导致焊缝产生裂纹，用E309型焊条施焊，母材金属的熔合比要控制在30%以内，就能获得理想的奥氏体+铁素体双相组织。可以避免焊缝裂纹。减小焊缝熔合比除了正确选择焊条外，还要合理地控制焊接工艺参数，如采用小电流、快速焊、运条不作横向摆动等。A302或者A307的不锈钢焊条均未采用直流焊机，直流反接，电弧稳定，飞溅少。
201不锈钢即(1Cr17Mn6Ni5N),是奥氏体不锈钢，化学成分如下：C≤0.15，Si≤1.0,Mn:5.5-7.5,P≤0.06,S≤0.03,Ni:3.5-5.5,Cr:16-18,N≤0.25.

4. sus304不锈钢与碳钢焊接时，不锈钢管在焊接处出现裂纹，不知道是怎么回事

304不锈钢之间相焊用A102焊条施焊，但304和碳钢之间焊接就不能用A102了，因为A102焊条的Cr-Ni含量为内18-8，用来焊304和碳钢后碳钢熔合容区会出现马氏体脆性层，塑性很差。应当用Cr-Ni当量高的A302焊条才行。

5. 碳钢管道和不锈钢管道焊接会不会出现裂缝

#45钢本身焊接性能就不是很好，焊接高温容易产生淬硬，建议找专业焊接人员了解一下，完善工艺。

6. 碳钢和不锈钢直接焊接对不锈钢有什么影响吗

应当用牌号为A302或者A307的不锈钢焊条（即E309型），因为这二者是异种钢的焊接专，更要控制焊缝中母属材金属的比例，即熔合比。其目的是减少焊缝裂纹。熔合比过大焊缝过分稀释，可使焊缝中奥氏体成份不足，导致出现马氏体组织，使接头脆性产生裂纹。201不锈钢（奥氏体）与低碳钢（珠光体）相焊，若采用常用的A102、A132不锈钢焊条施焊，焊缝金属中不可避免地要产生马氏体组织，导致焊缝产生裂纹，用E309型焊条施焊，母材金属的熔合比要控制在30%以内，就能获得理想的奥氏体+铁素体双相组织。可以避免焊缝裂纹。减小焊缝熔合比除了正确选择焊条外，还要合理地控制焊接工艺参数，如采用小电流、快速焊、运条不作横向摆动等。A302或者A307的不锈钢焊条均未采用直流焊机，直流反接，电弧稳定，飞溅少。
201不锈钢即(1Cr17Mn6Ni5N),是奥氏体不锈钢，化学成分如下：C≤0.15，Si≤1.0,Mn:5.5-7.5,P≤0.06,S≤0.03,Ni:3.5-5.5,Cr:16-18,N≤0.25.

7. 316L不锈钢和碳钢焊接出现裂纹怎么解决

这个原因太多了，可以做好几个课题。
一般有冷裂纹，热裂纹，和延迟裂纹
普通结构钢，碳钢，一般是冷裂纹，结构原因，坡口设计太窄等都可能；
热裂纹一般不锈钢比较多，原因是低熔点共晶的存在，就是坡口没清理干净；
延迟裂纹在耐热钢中很常见，也很难处理，关键要做好焊前预热，控制层间温度，焊后保温缓冷。

8. 不锈钢与圆钢焊接时为什么会有裂纹

一、原因：
1、由表面折叠而引起的裂纹，裂纹与钢材表面成15°～75°角，长约1.5～3.5mm，尾部呈漩涡状，两侧轻微脱碳，脱碳层0.15～0.25mm，裂纹内有氧化铁皮存在。其宏观形态是在圆钢表面沿轧制方向成直线状或锯齿状，连续或断续出现在钢材的局部或全长。由此可知，这是在钢材轧制过程中产生的折叠。产生折叠的主要原因是成品之前的轧件有耳子；其次，在轧制过程中各个道次所产生的耳子、飞边、严重的刮伤、辊环破坏、辊槽严重磨损等情况，都可以使成品表面产生折叠；另外，如坯料的严重缺陷，如果清理不当也可能造成成品折叠。因此，减少或避免折叠出现的主要措施:①通过合理设计孔型，准确估计宽展，精确调整辊槽位置，减轻或消除成品前轧件的耳子、飞边、刮伤等缺陷；②仔细清理坯料表面严重缺陷。
2、由钢中夹杂物引起的裂纹，裂纹与钢材表面成一定角度，长约1.0～2.5mm，两侧轻微脱碳，脱碳层0.10～0.15mm。裂纹两侧及尾部均有夹杂物存在，并有因此而形成的铁素体带
3、由皮下气泡、表面裂纹等连。裂纹与钢材表面垂直，长约0.8～1.5mm，两侧无脱碳，这是由皮下气泡引起的裂纹。钢水中含有大量气体，当钢水凝固时气体即被排出而形成气泡。靠近铸坯外层的气泡称为皮下气泡，呈蜂窝形垂直于钢坯表面，钢坯经轧制后，其内部的气泡多数能够焊合。但是皮下气泡如果靠近铸坯表面过近，在加热时因为钢坯表面的氧化或烧损而使气泡暴露出来，气泡内表面即被氧化，因而不可能再进行焊合，使钢材表面产生裂纹。
二、解决措施：
依据裂纹产生的原因，可以采用以下措施来减轻或避免裂纹的产生:①采用合理的脱氧合金化工艺，适当控制钢水中氧含量，尽可能降低钢水中夹杂物的含量；②在浇注过程采用全程保护浇注，避免钢水二次氧化，提高铸坯的纯净度，并减少铸坯皮下气泡的产生；③合理控制连铸钢水的过热度，选用理化性能优良的保护渣，二次冷却采用弱冷并保证均匀冷却，避免铸坯出现表面裂纹；④通过合理设计孔型，准确估计宽展，精确调整辊槽位置，仔细清理坯料表面严重缺陷减轻或消除成品前轧件的耳子、飞边、刮伤等缺陷。

9. 304不锈钢钢管和碳钢法兰用A302焊条焊接后出现裂纹是怎么回事

对于
304不锈钢管和碳钢法兰的焊接焊接时得需要预热
100

10. 不锈钢材质焊接容易出现裂缝的原因都是什么呢

晶间腐蚀：根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬，造成贫铬的晶界，不足以抵抗腐蚀的程度。焊接时就会出现裂缝。

应力腐蚀开裂：应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。

焊缝金属的低温脆化：对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时，焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时，焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。

(10)不锈钢与碳钢焊接裂纹如何控制扩展阅读：

奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体，也有一些为奥氏体+少量铁素体，这种少量铁素体有助于防止焊接热裂纹。

防止焊接裂纹措施：

尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。

尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。

采用低碳或超低碳的焊材，如A002等；采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如A137、A132等。

由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织，(铁素体一般控制在4-12%)。

减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。

对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。